CHAPITRE III

APPAREIL POUR PRODUIRE DE LA GLACE PAR LA COM- PRESSION DE L'AIR, SUIVIE DE SA DILATATION, CON- STRUIT, PAR M. .1. GORRIE, EN AMÉRIQUE, ET PAR WINDHAUSEN, EN ALLEMAGNE. — INCONVÉNIENTS DE CES APPAREILS. — LEUR PRINCIPE REPRIS PAR M. MON- DÉSIR EN 1867 ET PAR M. PAUL GIFFARD EN 1875, POUR LE REFROIDISSEMENT DE GRANDES MASSES d'AIR.

Si l'on comprime l'air dans un réservoir métallique, et qu'on donne subitement issue à l'air comprimé, l'air, en se dilatant,

enlèvera aux coi-ps qui l'environnent une grande quantité de calorique, et produira un grand abaissement de température. C'est une expérience que l'on peut exécuter avec la pompe qui sert à la production du gaz acide carbonique dans les appareils pour la fabrication de l'eau de Seltz. Si l'on comprime du gaz acide carbonique dans le récipient-saturateur, et qu'au lieu de donner issue au gaz par le robinet du tirage à bouteille, on ouvre l'orifice supérieur, qui ne laisse sortirque du gaz, et que l'on interpose sa main dans le courant gazeux, on ne pourra supporter le froid produit par l'expansion à l'extérieur du gaz acide carbonique. 11 arrive quelquefois que les ouvriers qui tirent l'eau de Seltz en bouteille, voient se former entre leurs doigts ou sur la bouteille, de la glace : cette glace provient du refroidissement de l'eau parle gaz comprimé qui se perd pendant le tirage, et qui se détend.

On sait que l'air comprimé est l'agent qui sert aujourd'hui au travail du percement des tunnels, et que c'est par des perforateurs à air comprimé que l'on a opéré le creusement des deux tunnels des Alpes sous le mont Cenis et sous le mont St-Gothard. Pour rafraîchir l'intérieur de la galerie, quand la température du souterrain était trop élevée, on mettait à profit l'expansion de l'air comprimé qui sortait des machines.

On a construit, pour fabriquer de la glace, des appareils fondés sur le principe de la dilatation de l'air après sa compression. J. Gorrie, en Amérique, a, le premier, fabriqué un appareil composé d'une pompe dans laquelle l'air est comprimé, et dans lequel le même air se dilate ou se détend, quand on cesse de le comprimer.

Faisons remarquer que pendant la compression de l'air, il se dégage de la chaleur; il est donc nécessaire de placer le cylindre où l'on comprime l'air dans un courant d'eau froide qui empêche ce cylindre de s'échanffer trop. Quant au cylindre

LE FROID ARTIFICIEL

dans lequel se fait la détente de l'air comprimé, il est placé dans un vase plein d'eau, et cette eau se refroidit assez par le contact du réservoir de l'air détendu, pour se transformer en glace.

Les deux parties de la machine où l'air est comprimé, puis dilaté, sont fixées aux deux extrémités d'un même balancier, de sorte que leurs efforts se compensent, en même temps que les résistances ou les frottements sont également contre-balancé.

M. Wiudhausen construisit, en 1855, à Brunswick, une machine à laquelle le public allemand avait ajouté une assez grande confiance, et qui fournit, pendant quelque temps, de la glace à l'industrie et à l'économie domestique. On trouve le dessin de cette machine dans la traduction française du Traité de chimie technologique de Knapp (1). Nous nous contenterons de dire que l'appareil se compose de trois parties principales : la pompe à air, où s'opère la compression, puis la partie où s'opère la dilatation du gaz; enfin le congélateur, où on utilise la basse température de l'air, pour produire la congélation des liquides ou opérer un refroidissement.

Les inconvénients de ce genre de machine pour la production du froid résultent principalement de ce qu'il y a, pendant la compression de l'air, un dégagement de chaleur, c'est-à-dire l'effet précisément opposé à celui que Ton veut produire. Il faut commencer par refroidir l'appareil de compression, et, pour cela, faire couler un courant d'eau froide autour du cylindre où l'air est comprimé. C'est là toujours une cause de dépense. La faible densité de l'air, qui oblige à en comprimer des quantités considérables, pour obtenir un résultat sensible — la difficulté, on pourrait dire l'impossibilité de pousser la compression de l'air aussi loin qu'il le faudrait pour obtenir une grande puissance

de refroidissement, — la nécessité d'avoir des réservoirs d'une surface considérable exigeant un emplacement approprié, ont fait renoncer aux machines frigorifiques fondées sur l'expansion de l'air comprimé.

Il y a pourtant dans le principe du froid produit par la détente de l'air comprimé une base scientifique si solide, que ce principe n'a pas été abandonné. On a applique le froid produit par la détente de l'air comprimé, au rafraîchissement des lieux habités, tels que lieux de réunion publique, ateliers, usines, théâtres, gares de chemin de fer, etc., dans lesquels la chaleur est intolérable pendant l'été.

A l'Exposition universelle de 1807, la ventilation était produite par de l'air rafraîchi. Lesappareils installéspar M. Mondésir injectaient dans toutes les parties de l'édifice du Champ-de-Mars, de l'air refroidi par sa compression, suivie de sa dilatation, d'après les dispositions réalisées dans l'appareil Wiudhausen.

Ce même principe a été appliqué plus récemment, par M. Paul Giffard, au rafraîchissement de l'air dansles usines, les lieux habités, etc. On voyait en 1875, dans l'exposition des produits de l'industrie et de l'économie domestique, qui se fait pendant l'été de chaque année, à Paris, dans le Palais de l'Industrie, aux Champs-Elysées, une machine à vapeur qui comprimait de l'air dans un vaste cylindre. L'air comprimé se détendant dans un autre cylindre, produisait un grand abaissement de température. En effet, un thermomètre placé à l'orifice de sortie de l'air froid, descendait jusqu'à — 10°.

L'air ainsi considérablement refroidi peut servir à abaisser la température de différents espaces.

(I) ïomo Ier, page 121, ii>8°, Paris, 1872..